CN109470180A - 检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，将极组竖直放置在高度扫描仪扫描头的正下方，高度扫描仪扫描获得极组顶端端面各圈所对应极片高度，极片高度为极组顶端端面各圈所对应极片顶部至极组底端所在平面的距离，计算极组顶端端面所对应极片高度的最大值、最小值，将极组顶端端面所对应极片高度按平整度规则进行判定极组顶端端面平整度合格与否。本发明方法简单可行，可快速且较为准确地判定极组端面平整度是否合格，并及时挑选出平整度不合格的极组，避免出现后续集流体焊接不牢固影响电池性能的问题。

Description

检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法
技术领域
本发明涉及一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法。
背景技术
端面焊工艺是动力电池普遍采用的且效果较好的一种工艺，采用端面焊工艺制作的端面焊电池的大电流放电等性能较好，其动力性能更能满足新能源汽车等对电池的要求。而圆柱形端面焊电池，其极组一般采用卷绕方式进行生产，受工艺所限，同极性极片各卷绕圈数间存在不平整现象，从而会影响隔膜对不同极性极片的隔断作用，并且会影响后工序集流体的焊接一致性，最终会影响端面焊电池的动力性能发挥。为了避免后工序集流体的焊接，保证极组端面焊接牢固，除了提高极组卷绕一致性及卷绕质量外，可通过提前挑选出极组平整度不合格的极组，而如何检测判定极组端面平整度，则成为当前一个主要研究课题。
发明内容
本发明旨在提供一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，方法简单可行，可快速且较为准确地判定极组端面平整度是否合格，并及时挑选出平整度不合格的极组，避免出现后续集流体焊接不牢固影响电池性能的问题。
本发明通过以下方案实现：
一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，所述极组中的正极片、负极片上下错位放置且正极片、负极片分别超出隔膜位于极组的两端，所述极组轴向缠绕固定住且极组总高合格，将极组竖直放置在高度扫描仪扫描头的正下方，高度扫描仪扫描获得极组顶端端面各圈所对应极片高度，所述极片高度为极组顶端端面各圈所对应极片顶部至极组底端所在平面的距离，计算极组顶端端面所对应极片高度的最大值、最小值，将极组顶端端面所对应极片高度按以下平整度规则进行判定：
(1)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值大于阈值a，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(2)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(3)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数不小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度合格。
进一步地，在所述极组顶端端面的左半部分、右半部分分别检测各圈所对应极片高度，并分别根据左半部分、右半部分所对应极片高度对极组顶端端面左半部分、右半部分相对应进行平整度判定即根据左半部分所对应极片高度判定极组顶端端面左半部分平整度、根据右半部分所对应极片高度判定极组顶端端面右半部分平整度，若极组顶端端面左半部分、右半部分的平整度都合格，则判定极组顶端端面平整度合格；若极组顶端端面左半部分或/和右半部分的平整度不合格，则判定极组顶端端面平整度不合格。
进一步地，所述规则(1)～(3)中，阈值a＝正极集电体锯齿高度+负极集电体锯齿高度+正极片、负极片上下错位设计值；所述规则(2)和规则(3)中，若极组顶端端面所对应极片为正极片，则阈值b为正极片设计卷绕总圈数的70％～85％，若极组顶端端面所对应极片为负极片，则阈值b为负极片设计卷绕总圈数的50％～65％。实际使用时，阈值b可根据实际情况选择具体的总圈数百分比并适当取整。
一般情况下，被判定为极组顶端端面平整度不合格的极组，需重新检测判定至少一次。
进一步地，若所述极组顶端端面所对应极片为正极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于负极片厚度与隔膜厚度之和；若所述极组顶端端面所对应极片为负极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于正极片厚度与隔膜厚度之和。
一般情况下，若所述极组两端端面平整度均合格，则判定整个极组平整度合格；若所述极组一端或两端端面平整度不合格，则判定整个极组平整度不合格。
一般情况下，高度扫描仪采用镭射扫描仪。
本发明的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，方法简单可行，可快速且较为准确地判定极组端面平整度是否合格，并及时挑选出平整度不合格的极组，避免出现后续集流体焊接不牢固影响电池性能的问题，保证集流体焊接牢固性，同时可以兼顾隔膜的隔断作用，可降低电池内阻并提高电池内阻一致性，保证电池大电流放电性能的发挥，保证电池动力性能。
附图说明
图1为实施例1中D6000电池极组正极端面左半部分、右半部分各圈正极片高度的数据图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，极组中的正极片、负极片上下错位放置且正极片、负极片分别超出隔膜位于极组的两端，极组轴向缠绕固定住且极组总高合格，将极组竖直放置在高度扫描仪扫描头的正下方，高度扫描仪扫描获得极组顶端端面各圈所对应极片高度，极片高度为极组顶端端面各圈所对应极片顶部至极组底端所在平面的距离，计算极组顶端端面所对应极片高度的最大值、最小值，将极组顶端端面所对应极片高度按以下平整度规则进行判定：
(1)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值大于阈值a，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(2)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(3)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数不小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度合格。
在极组顶端端面的左半部分、右半部分分别检测各圈所对应极片高度，并分别根据左半部分、右半部分所对应极片高度对极组顶端端面左半部分、右半部分相对应进行平整度判定即根据左半部分所对应极片高度判定极组顶端端面左半部分平整度、根据右半部分所对应极片高度判定极组顶端端面右半部分平整度，若极组顶端端面左半部分、右半部分的平整度都合格，则判定极组顶端端面平整度合格；若极组顶端端面左半部分或/和右半部分的平整度不合格，则判定极组顶端端面平整度不合格。
规则(1)～(3)中，阈值a＝正极集电体锯齿高度+负极集电体锯齿高度+正极片、负极片上下错位设计值；规则(2)和规则(3)中，若极组顶端端面所对应极片为正极片，则阈值b为正极片设计卷绕总圈数的70％～85％，若极组顶端端面所对应极片为负极片，则阈值b为负极片设计卷绕总圈数的50％～65％。
被判定为极组顶端端面平整度不合格的极组，需重新检测判定至少一次。
若极组顶端端面所对应极片为正极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于负极片厚度与隔膜厚度之和；若极组顶端端面所对应极片为负极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于正极片厚度与隔膜厚度之和。
若极组两端端面平整度均合格，则判定整个极组平整度合格；若极组一端或两端端面平整度不合格，则判定整个极组平整度不合格。
下面以圆柱形镍氢端面焊D6000电池的极组正极端面平整度的检测判定来具体说明：
极组顶端端面为极组正极端面，其所对应极片为正极片，其相对应的集流体为正极集流体，阈值a为1.0mm，阈值b为正极片设计卷绕总圈数的80％即12圈，正极集流体锯齿高度为0.3mm，在极组正极端面的左半部分、右半部分分别检测各圈正极片高度，极组正极端面的左半部分、右半部分各圈正极片高度的数据如图1所示，从图1中可看出，左半部分正极片高度最大值为51.4mm、最小值为51.26mm，计算左半部分正极片高度最大值与最小值的差值Z左_1为0.14mm，该差值Z左_1小于阈值a，计算左半部分正极片高度最大值与正极集流体锯齿高度的差值Z左_2为51.1mm，左半部分正极片高度不小于差值Z左_2的圈数为15圈；右半部分正极片高度中的最大值为51.42mm、最小值为51.32mm，计算右半部分正极片高度中的最大值与最小值的差值为Z右_1为0.1mm，该差值Z右_1小于阈值a，计算右半部分正极片高度最大值与正极集流体锯齿高度的差值Z右_2为51.12mm，右半部分正极片高度不小于差值Z右_2的圈数为15圈；
将左半部分正极片高度按照平整度规则判定得出极组正极端面左半部分平整度合格，将右半部分正极片高度按照平整度规则判定得出极组正极端面右半部分平整度合格，最终判定极组正极端面平整度合格。

Claims (6)

1.一种检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，所述极组中的正极片、负极片上下错位放置且正极片、负极片分别超出隔膜位于极组的两端，所述极组轴向缠绕固定住且极组总高合格，其特征在于：将极组竖直放置在高度扫描仪扫描头的正下方，高度扫描仪扫描获得极组顶端端面各圈所对应极片高度，所述极片高度为极组顶端端面各圈所对应极片顶部至极组底端所在平面的距离，计算极组顶端端面所对应极片高度的最大值、最小值，将极组顶端端面所对应极片高度按以下平整度规则进行判定：
(1)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值大于阈值a，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(2)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度不合格；
(3)若极组顶端端面所对应极片高度的最大值与最小值的差值小于等于阈值a且极组顶端端面所对应极片高度不小于极组顶端端面所对应极片高度最大值与极组顶端端面相对应集流体锯齿高度的差值的圈数不小于阈值b，则判定极组顶端端面平整度合格。
2.如权利要求1所述的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，其特征在于：在所述极组顶端端面的左半部分、右半部分分别检测各圈所对应极片高度，并分别根据左半部分、右半部分所对应极片高度对极组顶端端面左半部分、右半部分相对应进行平整度判定，若极组顶端端面左半部分、右半部分的平整度都合格，则判定极组顶端端面平整度合格；若极组顶端端面左半部分或/和右半部分的平整度不合格，则判定极组顶端端面平整度不合格。
3.如权利要求1所述的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，其特征在于：所述规则(1)～(3)中，阈值a＝正极集电体锯齿高度+负极集电体锯齿高度+正极片、负极片上下错位设计值；所述规则(2)和规则(3)中，若极组顶端端面所对应极片为正极片，则阈值b为正极片设计卷绕总圈数的70％～85％，若极组顶端端面所对应极片为负极片，则阈值b为负极片设计卷绕总圈数的50％～65％。
4.如权利要求3所述的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，其特征在于：被判定为极组顶端端面平整度不合格的极组，需重新检测判定至少一次。
5.如权利要求1～4任一所述的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，其特征在于：若所述极组顶端端面所对应极片为正极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于负极片厚度与隔膜厚度之和；若所述极组顶端端面所对应极片为负极片，则极组顶端端面相邻两圈所对应极片之间的间隙大于等于正极片厚度与隔膜厚度之和。
6.如权利要求1～4任一所述的检测判定圆柱形端面焊电池极组端面平整度的方法，其特征在于：若所述极组两端端面平整度均合格，则判定整个极组平整度合格；若所述极组一端或两端端面平整度不合格，则判定整个极组平整度不合格。
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